電力の話（2010.05.25）

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前回の「日本のエネルギー」でも言ったが、年々利用が拡大している電力の話をしてみよう。

電気にはお世話になっています。

そうじゃろう。電気は安全でクリーンな上、便利で使い勝手が良いので、年々利用が拡大し、最終エネルギー消費に占める電気エネルギーの比率（電力化率）も伸び続けて、今では約１／４が電気じゃ（2007年）。

　発電方式別の構成をみると、水力がほぼ一定で、火力、次いで原子力発電が伸びてきておる。また、石油危機を契機に「脱石油」をめざして、原子力・天然ガス・石炭などの発電が伸びてきたのう。

図１　日本の電源別発電電力量
使用データ：ＥＤＭＣ／エネルギー・経済統計要覧（2010年版）

私達の生活で身近に使われてますよね。

そうなんじゃ。なにしろ、安全でクリーンで便利で使い勝手が良いからのう。

それはもう聞きました！！

すまんすまん。「日本のエネルギー」の講義でも説明したが、エアコンなどの利用で家庭用電力消費量は増えておる。
　そこで問題になるのが「電力の需要量はいつも一定ではなく、季節や時間帯で大きく変化している」という問題なのじゃよ。これが電力の大問題の一つなのじゃ。

何が問題なのですか？

例えばじゃ、夏は冷房を使うため需要量は大きくなり、昼間は夜より需要量は大きくなっておる。特に夏の暑い日の日中はエアコンなどが普及したため、冷房用の電力需要などで電力消費量はピークに達し、最も少ない消費量との格差が大きくなっておるのじゃ。しかし、最近ではあまりその差は拡大しておらんのう。

　ここで問題なのが「電力は貯蔵できない」という性質なのじゃよ。そのため、ピークに合わせた発電設備が必要になり、この格差が拡大すればするほど、設備利用効率が低下し、電力コストが上昇するという訳じゃ。どうじゃ、大問題じゃろう。

図２　夏季の１日の電気の使われ方の推移
使用データ：資源エネルギー庁＞経済産業省、エネルギー白書　２００７年版（2007）

なるほど、電気料金が高くなるのですね。それは困った。

そうじゃろう。そして、この需要量の変化に応じて安定的に電力を供給するため、電力会社ではいろいろな発電方式を組み合わせて発電を行っておる。例えば、流込式水力発電、原子力発電は一定の発電量を維持し、電力の需要量の変化には主に火力発電などで対応するといった方法がとられておるのう。それぞれの発電方式の特徴を生かして対応しておるという訳じゃよ。

図３　１日の電力需要量の変化に対応した電源の組み合わせ
出所：資源エネルギー庁＞パンフレット＞日本のエネルギー 2008

それぞれの発電方式の特徴とはどんなものですか？

良い質問じゃ、ワシも説明しやすいのう。まず、発電方式別の発電コストを比較すると、水力発電はコストが高く、石炭火力発電、ＬＮＧ火力発電、原子力発電は比較的コストが低くなっておる。

　発電コストの中で、燃料費の占める割合の低い石炭火力発電や原子力発電は、燃料価格の変動に対して発電コストにあまり影響がないので、安定的なコストを維持しやすい発電方法といえるのう。

コスト以外の特徴は？

ウム、くどくど説明するより下の表を見てくれ。それぞれの発電方式には長所や短所があるので、それらを考慮した効率的な利用が必要なのじゃ。

電力は組み合わせの問題ということですね。

まあ、そういう面もあるのう。そして、「日本のエネルギー」の講義でも説明したが、発電には損失があって、燃料のエネルギーを全て電気に変換できるわけではないのじゃ。実にもったいない。

　そこで、火力発電の例でいえば、関係者の努力で、その効率は年々良くなっており、最近では発電効率（発電端）の平均は４０％を超えるまでになっておる。
　蒸気タービンとガスタービンを組み合わせたコンバインドサイクル発電などのような最先端の発電所は、発電効率が５０％を超えるものもでてきておるのう。ありがたいことじゃ。

図４　火力発電設備の平均発電効率（発電端）
使用データ：ＥＤＭＣ／エネルギー・経済統計要覧（2010年版）

少しづつ良くなってきてますね。

そうじゃのう。「小さいことからコツコツと」じゃのう。そして、最後に大事な事があるのじゃ。それは「もし電力が不足しても外国から輸入することができない」ということじゃ。ヨーロッパなど国境を接している国では電力の輸出入が行われており、電力の安定化に役立っておるが、海に囲まれた日本ではそうはいかん。電力が不足して大停電になったら、身近なエネルギーであるだけに暮らしに大打撃になるのは目に見えておる。これだけは、何としても避けなければならんのじゃ。

　それにじゃ、電気はだまっていても作られるものではない。毎日発電所で働いている人達や発電所の敷地を提供している地元の人達など多くの人々の努力や協力で作られておることも忘れてはならんのう。

図１　欧州の電力の輸出入の状況（2006年）
参考：資源エネルギー庁＞経済産業省、エネルギー白書　２００９年版（2009）

本当にそうですよね。電気は最も身近なエネルギーの一つですからね。

なにしろ、安全でクリーンで便利で使い勝手が良いからのう。

それはもう何度も聞きました！！！

いやいや、電気だけに話にしびれてしまったよ。
　次回は電力の発電方法の一つである「原子力発電」について説明してみよう。